音频检测技术与仪器PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　音频检测方法及音频检测系统 1

1.2　国外音频检测技术的发展概况 1

1.3　国内音频检测技术的发展概况 4

1.4　音频检测与现代声学 5

1.4.1　音频检测与声学理论的关系 5

1.4.2　声学的基础与检测研究 5

1.4.3　声学研究方法与光学研究方法的比较 6

1.4.4　声学的分支学科 6

1.4.6　声学与生命科学 7

1.4.5　声学仪器 7

1.4.7　声学与环境 8

1.5　音频检测技术的未来发展趋向 8

第2章　音频检测理论与评价 10

2.1　音频振动与介质中的声波 10

2.1.1　音频检测的振动理论 10

2.1.2　音频检测的波动理论 15

2.2　振动理论与波动理论的区别与相关性 23

2.3　关于声学的物理度量 24

2.4　有关声音的主观评价 27

3.1.4　表面波 31

3.1.2　平面波 31

3.1.3　球面波 31

3.1.1　纵波与横波 31

3.1　音频信号中波形的概念 31

第3章　音频检测声波传输理论 31

3.1.5　板波 32

3.2　声波在界面上的反射与折射 33

3.2.1　液-固界面 33

3.2.2　固体、液体-空气界面 35

3.2.3　声波在多层平面中的穿透 37

3.3　声波在一般固体中的传播 38

3.3.1　各向同性弹性介质中的波动方程 38

3.3.2　表面波在半无限大固体表面的传播 39

3.3.3　声波在棒中的传播 39

3.4.1　弹性模量对声波在金属中传播的相互作用与影响 40

3.4　声波在金属介质内部的传播 40

3.4.2　内耗对声波在金属中传播的相互作用与影响 41

第4章　共振频率、内耗与弹性介质相互作用机理 43

4.1　声学振动激励的响应分析（频谱分析） 43

4.2　音频共振测量原理 45

4.2.1　圆柱体金属试棒的共振频率 45

4.2.2　变截面非规则金属试件的共振频率 47

4.3　音频能量（幅度）衰减检测原理 48

4.4　音频检测参数与球墨铸铁组织的作用机理 50

4.4.1　声波与石墨的作用原理 50

4.4.2　声波绕射与石墨形态的关系 50

第5章　音频检测方法 55

5.1　传统音频检测方法 55

5.1.1　主动敲击检测法（主观判断法） 55

5.1.3　脉冲激振测量法 56

5.1.2　被动音频捕捉法（声音识别判断法） 56

5.1.4　“速度共振”相位判别法 58

5.2　现代音频检测方法 59

5.2.1　电磁脉冲激励法 59

5.2.2　声级计 60

5.2.3　声波扫频法 60

5.2.4　声成像技术 61

5.2.5　声发射技术 65

5.2.6　AU技术 67

5.3　音频检测方法的技术条件 67

5.3.1　环境因素的影响 67

5.3.2　音频检测被检对象的材料品质 68

5.3.3　被检对象的支撑条件与振型节点 72

5.3.4　被检对象的音频激励条件 76

第6章　音频检测系统与传感器选择 78

6.1　音频检测系统组成与工作原理 78

6.1.1　音频检测基本原理 78

6.1.2　检测系统的原理结构及其单元功能 78

6.1.3　音频检测系统及其工作过程 81

6.2　传感器与信号转换 84

6.2.1　传感器的工作原理 85

6.2.2　电感式传感器 85

6.2.3　压电式传感器 91

6.2.4　电容式传感器 102

6.2.5　音频检测中常用传感器比较 107

6.3　音频检测系统的组建与性能评定 108

6.3.1　音频检测系统性能评定 109

6.3.2　音频检测系统的组建原则 110

第7章　音频检测仪器及单元接口电路设计 112

7.1　音频检测仪器组成与设计特点 112

7.1.1　音频检测仪器的组成及特点 112

7.1.2　音频检测仪器的设计方法 113

7.2　音频检测仪器总体设计方案 116

7.2.1　等精度频率计数音频检测仪器 116

7.2.2　频率内耗音频检测综合测试仪器 117

7.3　音频检测仪器工作原理与结构 117

7.3.1　频率计数音频检测仪器的内部结构与工作原理 117

7.4.1　小信号放大器 119

7.4　音频检测仪器单元电路设计 119

7.3.2　频率内耗音频检测仪器的内部结构与工作原理 119

7.4.2　测量信号的滤波 124

7.5　音频信号检波与峰值保持电路 127

7.5.1　音频检测通用检波电路 127

7.5.2　音频检测内耗值的检波电路 130

7.6　音频检测计算机系统硬件设计 132

7.6.1　通用接口方式 132

7.6.2　ICM7226专用计数芯片与8031单片机接口 134

7.6.3　显示系统 135

7.6.4　打印系统设计 135

7.7　音频检测计算机系统软件设计 136

7.7.1　主程序 137

7.7.3　内耗计算子程序 138

7.7.2　频率计算子程序 138

第8章　音频检测系统中的非线性校正处理和补偿 140

8.1　音频检测系统非线性特征及补偿方法 140

8.1.1　关于检测系统非线性特性的概念 140

8.1.2　传感器非线性特性的补偿方法 141

8.2　传感器非线性硬件校正方法 146

8.2.1　传感器非线性校正电路 146

8.2.2　实用线性化器——对数放大器设计 147

8.3　音频检测技术中的温度补偿技术 152

8.3.1　关于温度补偿的概念 152

8.3.2　温度补偿原理 153

8.4.1　数字域线性化工作原理 155

8.4　非线性数字域校正的新方法 155

8.4.2　数字域线性化校正电路 156

8.4.3　EPROM数据编码的求法 157

8.5　计算机系统在非线性校正中的应用 157

8.5.1　计算法 158

8.5.2　查表法 158

8.5.3　插值法 158

8.6　音频检测技术中的自补偿技术 161

8.6.1　频率自补偿 162

8.6.2　温度自补偿 165

第9章　音频检测数据分析与处理技术 167

9.1　测量误差及数据处理方法 167

9.1.1　测量与误差 167

9.1.2　检测数据处理方法 169

9.2　实验数据回归分析 170

9.2.1　一元线性回归 170

9.2.2　一元非线性回归 179

9.2.3　二元线性回归分析 181

9.2.4　二元非线性回归分析 183

9.2.5　多元回归分析 184

9.3　动态测量及数据处理 187

9.3.1　动态测量的特征量 187

9.3.2　平稳过程谱密度及其数据处理方法 190

9.3.3　非平稳过程及其数据处理方法 195

9.4.1　球墨铸铁动态弹性模量、内耗值与力学性能之间的关系 196

9.4　音频检测参数实验回归分析与数据处理 196

9.4.2　腔体容积与音频检测参数的回归分析 198

9.5　计算机模拟非等截面轴杆类零部件音频检测计算方法 199

9.5.1　数值计算求解非等直截面轴杆工件的共振频率 199

9.5.2　数值计算方法的实验验证 201

9.6　音频检测谐波分析 202

第10章　音频检测技术中的抗干扰问题 203

10.1　音频检测系统中常见的干扰类型与防护 203

10.1.1　干扰与防护 203

10.1.2　干扰的类型及防护 204

10.2　干扰源与耦合方式 205

10.2.1　噪声与信噪比 205

10.2.2　噪声源 205

10.2.4　噪声耦合方式 207

10.2.3　噪声电压的叠加 207

10.3　共模干扰与差模干扰 213

10.3.1　差模干扰 213

10.3.2　共模干扰 213

10.3.3　共模干扰抑制比 214

10.4　音频检测仪表的屏蔽与防护 215

10.4.1　测量仪表中实用屏蔽规则 215

10.4.2　数字电压表的屏蔽与防护分析 218

10.4.3　电子测量仪表的屏蔽与防护小结 223

10.5　接地问题 223

10.5.1　音频检测系统中地线的类型 224

10.5.2　接地问题的处理 224

11.1.1　音频检测中的虚拟仪器 227

11.1.2　音频检测虚拟仪器的组成 227

第11章　基于虚拟仪器的音频检测系统 227

11.1　音频检测虚拟仪器的原理与构成 227

11.1.3　虚拟仪器的特点 230

11.1.4　LabVIEW与虚拟仪器的设计方法 230

11.2　音频信号分析仪的系统构成及原理 231

11.2.1　系统构成 231

11.2.2　音频信号分析仪的工作原理 232

11.2.3　音频信号分析仪的硬件设计 232

11.2.4　音频信号分析仪的软件设计 235

11.3　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的硬件设计与选择 242

11.3.1　传感器的选择 243

11.3.2　数据采集卡的选择 245

11.4.1　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件设计思想 249

11.4　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件设计 249

11.4.2　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的面板及程序的设计 251

11.4.3　子VI的设计 255

第12章　音频检测技术应用 260

12.1　轴类件音频检测应用 260

12.1.1　金属材料内部微观组织结构及缺陷检测 260

12.1.2　金属力学性能无损检测 264

12.2　非规则腔体容积音频检测技术与仪器 270

12.2.1　腔体容积音频检测基本原理 270

12.2.2　检测系统与工作原理 271

12.2.3　实验结果及分析 272

12.3.1　导弹脱靶量音频检测技术应用 274

12.2.4　结论 274

12.3　导弹及飞行目标音频法距离探测技术应用 274

12.3.2　基于瞬时频率估计的被动声学飞机测距应用 276

12.4　滚动轴承运动状态的故障诊断 280

12.4.1　滚动轴承的振动 280

12.4.2　滚动轴承故障的频率成分分析 281

12.4.3　滚动轴承疲劳故障的音频在线监测与诊断 282

12.4.4　结论 284

12.5　音频法预测等温淬火铸铁强度 284

12.5.1　检测原理 284

12.5.2　实验方法 285

12.5.3　结果整理及讨论 286

参考文献 289